Пользователь
0,0
рейтинг
3 октября 2012 в 10:50

Слабое квантовое измерение, или Реанимация для кота Шрёдингера

Сегодня, блуждая по просторам интернетов, я наткнулся на описание одного эксперимента группы американских учёных под руководством Надава Каца, которые смогли отменить коллапс волновой функции кубита, тем самым подтвердив теорию Александра Короткова и Эндрю Джордана.

Пока научное сообщество очень настороженно отнеслось к этому результату; однако, если теория Короткова-Джордана верна (а она, кажется, верна), то это приведёт к революции сначала в квантовой механике, потом в современной физике, а потом просто перевернёт мир. Именно так.

Сейчас попробую объяснить, почему.



Я думаю, все мы хорошо знаем мысленный эксперимент с котом Шрёдингера. Напомню, на всякий случай: в закрытую коробку помещается кот, ампула с ядом и нестабильное ядро, которое распадётся в ближайший час с вероятностью 50%. При этом, если ядро распадётся — ампула с ядом откроется и кот умрёт.

С точки зрения квантовой механики (точнее, копенгагенской интерпретации квантовой механики), пока мы не открыли крышку и не проверили состояние кота, он будет находиться в суперпозиции обоих состояний — и жив, и мёртв одновременно. В момент же измерения состояния кота произойдёт т.н. коллапс волновой функции — система выберет одно из двух возможных состояний, и кот будет либо жить дальше, либо безвозвратно умрёт.

Вообще, любая квантовая система находится в суперпозиции всех своих возможных состояний до тех пор, пока не произойдёт измерение и она примет одно из возможных состояний.

И вот, в 2006 году Коротков и Джордан публикуют статью с заголовком «Uncollapsing the wave function by undoing quantum measurements», что на русский можно примерно перевести как «Отмена коллапса волновой функции посредством отмены квантового измерения».

Смысл её заключается в следующем: хорошо, прямое измерение состояния системы приведёт к коллапсу волновой функции и выбору какого-то из состояний. Но, допустим, что мы сможем измерить состояние системы не напрямую, а с помощью т.н. слабого измерения (weak measurment) — такого измерения, при котором измерительный прибор слабо взаимодействует с измеряемым объектом и полного коллапса волновой функции не происходит. Тогда, по мысли Короткова и Джордана, мы можем не просто измерить непрямо состояние, но и сделать это несколько раз; при этом, если результат эксперимента нас не устраивает, мы можем вернуть систему обратно и попробовать ещё раз.

Если применить теорию Короткова-Джордана к коту Шрёдингера, то это будет выглядеть примерно так: мы можем не открывать коробку, а немножко приоткрыть её и глянуть одним глазком; если мы увидим, что кот мёртв, мы можем закрыть коробку, подождать какое-то время, глянуть снова и увидеть кота живым!

Звучит бредово и фантастически, однако в 2008 году Надав Кац и его группа сумела провести эксперимент, в котором фактически выполнила подобную последовательность действий.

Группа Каца поместила кубит в состояние суперпозиции из его обоих состояний — высоко- и низкоэнергетического. Любая попытка напрямую измерить энергию кубита привела бы к коллапсу волновой функции и переходу кубита в одно из двух состояний.

Далее, происходило следующее: с помощью слабого измерения магнитных полей команда Каца получала информацию о состоянии кубита (0 или 1). При этом кубит частично коллапсировал в сторону измеренного состояния. Если это состояние оказывалось нулевым, проводилась процедура «отмены коллапса» Короткова-Джордана: кубит получал магнитный импульс, который переводил его в строго противоположное состояние, после чего производилось точно такое же слабое измерение его состояния. Результатом этих трёх операций (слабое измерение состояния 1 — реверс — слабое измерение состояния 2) стал перевод кубита в точно такое же состояние неопределённости, в котором он был до всех этих манипуляций (т.е. два измерения фактически отменяют влияние друг друга). Иными словами, ученые измеряли состояние «кота», и, если он был мёртв, опять возвращали его в состояние неопределённости.

Вот подробное описание эксперимента, если кто-то не верит: оригинал, статья на русском.

Поговорим теперь о том, к каким последствиям это потенциально может привести.

Парадокс Эйнштейна-Подольского-Розена



В 1935 году Эйнштейн с группой единомышленников, пытаясь оспорить копенгагенскую интерпретацию квантовой механики, сформулировал парадокс, названный позднее парадоксом Эйнштейна-Подольского-Розена (ERP paradox).

Соотношение неопределённостей Гейзенберга гласит, что нельзя измерить абсолютно точно и положение, и импульс квантовой системы. Хорошо, сказал Эйнштейн, а если мы возьмём систему из двух идентичных частиц, и измерим у одной из них импульс, а у другой положение — мы же нарушим принцип неопределённости?

Как оказалось, нет. Измерение состояния одной из «запутанных» частиц приводило к коллапсу состояния другой частицы, как бы далеко они друг от друга ни находились. Это явление было неоднократно подтверждено экспериментально — в самом сильном эксперименте частицы находились на расстоянии 144 километра друг от друга.

Благодаря квантовой спутанности стала возможна т.н. квантовая криптография. Допустим, у Анны и Бориса есть коробка спутанных фотонов. Они уезжают в разные страны, каждый увозя с собой по половине фотонов. Далее, Анна измеряет состояние первого фотона. Его пара в коробке Бориса автоматически принимает то же состояние. Т.о. можно сформировать ключ шифрования, который одновременно будут знать только Анна и Борис. Далее, этим ключом шифруется сообщение и пересылается.

Хотя коллапс спутанных частиц происходит моментально, передача информации, как считалось до недавнего времени, таким образом невозможна, т.к. Анна не имеет возможности повлиять на выбор состояния своим фотоном. Но Коротков и Джордан предложили, а группа Каца экспериментально проверила, что такая возможность таки есть!

Если бы у Анны и Бориса была коробка спутанных кубитов, то Анна с помощью процедуры отмены коллапса волновой функции могла бы «доставать» из коробки первый кубит сколько угодно раз, пока он, наконец, не примет именно то состояние, которое нужно Анне. Кубит Бориса при этом примет ровно то же состояние — получается, Анна передаёт Борису информацию МГНОВЕННО.

А ведь мгновенная передача информации — только вершина айсберга. По смыслу теории Короткова-Джордана, мы можем отменить результаты любого эксперимента (пока, правда, с оговоркой «квантового»), если он нас не устраивает, и попробовать ещё раз — да вообще, сколько угодно раз, пока не получим приемлемый результат.

Фактически, если описанные выше рассуждения действительно можно воспроизвести, то мы стоим где-то на грани совершенно невероятных изменений в физике, которые потом до неузнаваемости изменят всю нашу жизнь.

UPD. Некоторое количество комментаторов обвиняет меня в невежестве; я легко в нём признаюсь, так как ни разу не физик-теоретик и написал всё так, как понял. Если кто-то разбирается в вопросе лучше меня — я бы с огромным интересом почитал пост с уточнением/более глубоким описанием вопроса.
@forgotten
карма
271,0
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (333)

  • +9
    У меня дочка на физфак МГУ поступать хочет. Может еще не поздно отменить?
    • +9
      Наоборот: именно сейчас ей там может стать очень интересно.
      • +7
        Как-то все двоится…
        • +13
          Если не поступит, просто отмените результат измерения. :)
          • 0
            Для этого надо знать как в домашних условиях спутать эти самые фотоны…
        • 0
          … а ваше пятерится
    • +53
      Пусть попробует, и если если результат не устраивает, то можно пробовать еще раз — да вообще, сколько угодно раз, пока не получится приемлемый результат.
      • +4
        Теперь и в реальной жизни можно будет «сохраняться».
  • –28
    Все уже давно известно и называется эффектом присутствия. Хорошо известный программистам и учителям физики.
    Который гласит что, если провести эксперимент с системой, которая находится в неизвестном состоянии, то результат испытаний будет отличный от того, что если в системе есть элемент который «знает» каков должен быть истинный результат испытаний.
    • +7
      Вы точно статью внимательно прочитали?
      • –1
        Вполне. Странно, что другие не заметили аналогии…
        >>По смыслу теории Короткова-Джордана, мы можем отменить результаты любого эксперимента (пока, правда, с оговоркой «квантового»), если он нас не устраивает, и попробовать ещё раз — да вообще, сколько угодно раз, пока не получим приемлемый результат.

        Смотри. Есть испытатель который не знает о законах заложенных в эксперименте. Он проводит опыт — т.е. проходит слабое измерение. У него получаются определенные данные. Он проводит другой эксперимент — у него получаются другие данные. Отличные от первых и вторых. Тут вводим понятие сильного измерения — пришел учитель программист. Квант случайности исчез, тут это называется отмена коллапса. Проводиться измерение — всё заработало… Так и тут — пока мы занимаемся измерением величины следственного явления, не вдаваясь в принципы суперпозиции кубита мы можем намерять все что захотим, и с очень высокой вероятностью мы получим результаты которые захотим…
  • +77
    — Что ты читаешь?
    — Квантовую механику.
    — А почему вверх ногами?
    — А какая разница…
  • +2
    Невероятно! Поживем, пожет увидим бытовые приемники-передатчики на основе этого принципа.
    Будь такая штуковина сейчас на Curiosity, было бы классно!
    • 0
      Да, бытовые квантовые модемы это было бы супер! Полная свобода и полное отсутствие контроля со стороны каких-бы то ни было провайдеров, властей и т.д.
      • +2
        Куплю квантовый модем на 56 Килокубитов
  • +26
    До сих пор не могу поверить в «квантовую запутанность».
    • +8
      Поверить могу (поскольку во всём мире подтверждают это экспериментально), а вот понять умом как-то не получается…
      • +3
        В моем понимании эти спутанные частицы связаны в каком-то n-ом измерении. А так как мы живем в 3-х мерном, то этих связей просто не видим.
        • +1
        • +2
          Вспомнился рассказ, который я читал очень-очень давно: Четырехмерная мышь.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • 0
              Спасибо за цифровой Трамвай! Вспомнил юность. И лягушку пипу. =)))) Вот что буду читать своим деткам.
          • +2
            Мышь навешала автору лапши на уши. Будучи четырёхмерной, она не могла бы насытиться трёхмерным сыром.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          Квантовая механика именно что нелокальна. Никакого особого механизма для этого в ней нет.
      • +1
        У вас есть две системы, каждая со своим пространством состояний. Теперь мы объединим эти системы в одну. В классической механике ее пространством состояний будет прямое произведение пространств состояний подсистем. В квантовой — тензорное произведение.
        Всё просто, вполне можно посчитать. А пытаться представлять себе это не стоит.
        • 0
          а что значит «мы объединим ее в одну»? какие системы можно объединять, а какие нельзя?
          • 0
            Это мысленная операция.
            • 0
              ну какая же мысленная, если под это дело целое обменное взаимодействие ввели?
              • 0
                Ну такая же мысленная, поскольку мы ничего с системами не делаем. А то, что вы про обменное взаимодействие говорите — так вы это откуда-то из атома гелия помните. А мы имеем в виду невзаимодействующие системы вроде двух фотонов. Или двух электронов, настолько удаленных друг от друга, что кулоновский и обменный интеграл пренебрежительно малы. Тогда, с одной стороны, два электрона описываются отдельно своими проэкциями спинов и, с другой стороны, вместе: модулем суммарного спина системы и его проекции.

                Об этом и речь.
                • 0
                  так а зачем нам тогда модуль суммарного спина, если мы можем электроны описать ваще отдельно?
                  • 0
                    Затем, что это эквивалентные описания, которые существуют ваще независимо от нашего желания.
                    • 0
                      а эквивалентны ли они?
                      в волновой функции двух частиц ( Ф1(r1)Ф2(r2) + Ф1(r2)Ф2(r1) ) требование их неразличимости как раз и приводит к понятию обменного в/д, когда мы не можем сказать, в какой области r1 или r2 у нас электрон 1.
                      в то время как при отдельном описании двух электронов — можем.
                      где тут эквивалентность?
                      • 0
                        Там, где мы говорим о разных вещах. Я говорю о чисто спиновом описании системы, пренебрегая пространственным или фазовым описанием. Это простейший способ понять, где там тензорное произведение пространств состояний.

                        В случае взаимодействующих электронов все в десятки раз сложнее и до сих пор неясно. Давайте не будем приплетать сюда точно нерешаемые модели — они только отвлекают от сути. Просто две невзаимодействующие частицы со спином.

                        А по поводу всяких там обменных взаимодействий из теории возмущений я придерживаюсь интерпретации квантовой механики по David'у Mermin'у: «Shut up and calculate!». Это математический эффект, которому мы, как всегда, хотим приписать Глубинный Смысл.
                        • +1
                          shut up and calculate — это самое ужасное, что человек может сделать с научным подходом.

                          я тоже говорю об описании двух невзаимодействующих частиц, которые, тем не менее, мы можем описать как систему двух частиц. Спин этих частиц особой роли не играет — может играть при расчете энергетических уровней. Так вот как только мы говорим, что мы не можем отличить одну частицу от другой и вынуждены писать общую В.Ф. как сумму/разность произведений их В.Ф. мы тем самым теряем возможность указать, где какой электрон находится. Хотя описание их отдельно дает нам такую возможность. И я не вижу, почему эти описания эквивалентны.

                          и что такое фазовое описание?
                          • –1
                            Что плохого в этом подходе?
                            Наша интуиция хорошо работает в том, что похоже на привычный нам макромир. Нам не нужны формулы, чтобы понять, что, если кинуть мяч в стену — он отскочит. Чтобы точно рассчитать скорость и угол формулы, конечно, нужны, но примерный результат ясен интуитивно.
                            Но ничего похожего на элементарные частицы в привычном нам мире нет. Единственный способ их описания — абстрактная математика. Это просто единственный возможный метод.
                            • +3
                              сплошь и рядом примеры, когда точный математический расчет не имеет физического смысла. Но чисто из математики это как раз не следует. Это следует из моделей, которые человек строит на своем знании и у которых, соответственно, получаются границы применимости.
                              мышление аналогиями не даром так активно испоьзуется — оно оказывается продуктивно. В том числе и чтобы получить идею, к которой строго математически никак не прийти на основе имеющихся моделей. Никто не говорит, что любая идея «по аналогии» будет верна, а для верификации отлично подходит математика.
                          • –1
                            Shut up and calculate — это единственное, что человек может сделать с научным подходом. Все остальное относится к метафизике, которую наукой не считают даже люди, которые ей занимаются.

                            Ладно. Было: электрон где-то здесь и электрон где-то там. Стало: где-то здесь и где-то там по электрону. Как раньше частицы не были пронумерованы, так и остались.

                            Фазовое — это я ляпнул. Конкретно, имел в виду описание в импульсном пространстве, но, в целом, _подставьте_любимое_представление_.

                            • 0
                              см. выше.

                              в первом случае никто не мешает нам мысленно пронумеровать их и не смешивать эти метки.
                              • 0
                                В чем ценность и смысл мысленной нумерации неотличимых частиц? И возможно ли это?
                                • +1
                                  ну пусть в питере будет первый электрон, а в москве — второй.
                                  и мы вряд ли спутаем, где первый, а где второй.
                                  а ценность — возможность указать, что через время t первый электрон будет все еще в питере, а второй — все еще в москве. в то время как если их описывать как одну систему, то мы такого сказать про них не сможем.
                                  • –1
                                    Вынужден заявить, что вероятность нахождения электрона где-либо ненулевая.

                                    Если не нравится аргумент, то вы просто себе противоречите: Ф = Ф1(х1)Ф2(х2) + Ф1(х2)Ф2(х1) сводится к Ф1(х1)Ф2(х2), поскольку один к Питере, а другой — в Москве.
                                    • +1
                                      ага, не нулевая. 10^ -238 тоже не ноль, но измерению не поддается.

                                      нет, аргумент не нравится. и нет, не сводится. Чтобы свелась, нужно чтобы там были коэффициенты, один из которых равнялся 0, а другой — 1.
                                      • 0
                                        Ф1(х2) = 0 как значение питерской волновой функции в Москве. Иначе питерская частица — не питерская вовсе. Ладно, достаточно этого.
                                        • 0
                                          ответ неверный. Ф1(х2) — в.ф. питерского электрона в москве и она не равна 0 поскольку мы расчитываем перестановку двух электронов, а не значение волновой функции питерского электрона в москве — Ландау Лифшиц, 3 том, параграф 61.
              • 0
                Вот смотрите: у меня есть электрон, и у Вас есть электрон. И пока мы с Вами не общаемся, каждый может играться со своим электроном одинаково и в классической, и в квантовой механике.
                Но если мы с Вами начнем обсуждать замечаемые эффекты, то в квантовой механике, в отличии от классической, мы можем увидеть корреляцию результатов.
        • 0
          Хорошая попытка, спасибо. Но я завис уже на словах «каждая со своим пространством состояний». %)
          • +1
            Ну, совсем на пальцах — и уже не столько квантовая механика, сколько просто тензорное произведение.
            Вот у нас есть классическая точка. Она описывается 6 числами — положением (3 координаты) и скоростью (3 координаты).
            Теперь у нас есть две точки. В классическом случае они описываются 6+6 числами: координаты 1й, координаты 2й, скорость 1й, скорость 2й.
            В квантовом же случае они описываются 6*6 = 36 числами.
            • 0
              Да, разумеется, это всё болтология, а не кванты, т.к. квантовая механика принципиально бесконечномерная.
            • 0
              а каков смысл у этих 24 лишних чисел?
              • 0
                В классическом случае каждое число отвечает за одну координату или компоненту скорости одной из точек.
                В квантовом случае каждое число отвечает за пару (координата или компонента скорости первой частицы), (координата или компонента скорости второй частицы).
              • 0
                Ну если быть совсем точным, то в квантовой механике положение и импульс частицы до наблюдения описываются не числами, а волновыми функциями — т.к. гильбертово пространство в этом случае бесконечномерное.

                Но примерно, на пальцах, можно сказать так — каждая частица находится одновременно не в одном, а во всех точках пространства сразу и во всех состояниях, и для каждого места и состояния задана своя амплитуда вероятности (комплексное число). Модуль этого комплексного числа в квадрате определяет вероятность обнаружить частицу в конкретном месте или в конкретном состоянии при измерении. Для некоторых точек пространства или состояний эта вероятность близка или =0, для некоторых вероятность ненулевая.

                Так вот, когда мы рассматриваем пару частиц, для каждого возможного положения или состояния одной частицы другая частица может находиться так же в любом месте или состоянии с разной вероятностью, причем то, где (или в каком состоянии) мы обнаружим первую частицу при измерении, может повлиять на то, где (или в каком состоянии) мы обнаружим вторую частицу (та самая нелокальность). Отсюда тензорное произведение.

                В классической механики такого нету — результат измерения одного объекта никак не влияет на второй объект, поэтому все просто. А в квантовой механике все веселее)
    • +1
      Поясните мне, я правильно понял, что если у меня есть два связанных (запутанных) друг с другом объекта, я их на разные континенты развожу, меняю что-то у одного и это тут же меняется у другого — так?
      • +2
        Ну не совсем так, поменять значение у первого без разрыва связи мы по-прежнему не можем, только «попросить» первый объект принять случайное значение. Но теперь мы можем(?) попросить ещё раз (и ещё...), если объект начинает принимать не то значение.
        • +1
          Все равно магия :)
          • +1
            Для нашего мира да, а для «внешнего» это обычный триггер, например.
    • 0
      Уверен, что эти запутанность и неопределённость — просто бред. Болтология.

      ИМХО, состояние вполне конкретно, просто мы его не знаем, не измерив.

      Соответственно, измерив первый фотон, а потом отменив коллапс опять до неопределённости состояния, потом ещё раз измерив — и так до получения нужного результата, мы никакой квантовой телепортации не увидим — при измерении второго фотона будет получен тот результат, что получили бы после первого измерения первого фотона (это, кстати, проверить легко — странно, если они этим ещё не занялись. Или группа Каца, типа, ровно это и проверила? Как-то неявно из поста это следует..)

      Более того, я уверен, что такой же результат бы получили и до первого измерения первого фотона — только это доказать невозможно.
      • 0
        То, о чем вы говорите, очень интересный момент. Это называется "теория скрытых переменных" — квантовая система на самом деле в каком-то определенном состоянии, просто не знаем в каком. Эйнштейн кстати тоже так думал — он отказывался принять то, что природа фундаментально рандомна, и потратил последние 10 или больше лет, пытаясь доказать эту теорию, но у него ничего не вышло. Об этом его знаменитая фраза, что «Бог не играет в кости» (God does not play dice).

        А потом пришел Джонн Белл и доказал, что теория скрытых переменных не может быть верной. Это знаменитая теорема Белла — там относительно несложно разобраться, и эта теорема надежно доказывает, что квантовый мир действительно рандомный и нелокальный.
        • +1
          Читал википедию, пытался понять, в чем смысл теоремы Белла. Как я понял, испускаются 2 фотона с идентичным состоянием. Далее проводятся опыты по измерению спина, измеряется вдоль какой-то оси, и измеряется вдоль той же оси у другой частицы — но, понятно, они будут одинаковые, ведь сами частицы тоже изначально были одинаковые. Откуда берется перенос?..

          А если испускать не две частицы одновременно, а одинаковые частицы одну за одной, разве не будут повторятся результаты экспериментов?

          Вы пишете, что относительно несложно разобраться — я потратил пару часов, пытаясь понять, в чем же смысл. Если вам не трудно, не могли бы вы на примере объяснить?
          • +1
            Википедия — не самый простой ресурс, чтобы что-нибудь вкурить) Там как-то непонятно пишут.

            Если на пальцах, то примерно так. Есть 2 черных ящика далеко друг от друга — так, что за время проведения эксперимента свет не успеет дойти от одного ящика до другого (для подтверждения гипотезы о нелокальности). На входе в эти черные ящики идет по одному обычному биту, и на выходе ящиков по одному обычному биту. Если оба бита на входе ящиков = 1, то мы хотим, чтобы на выходе были разные биты, иначе — одинаковые, в этих случаях мы говорим об успехе опыта.

            Теперь, подаем на вход обоих ящиков рандомные биты, и считаем процент успехов в случае, когда квантовой механики никакой нет. Можно показать, что вероятность успеха в таком случае не может превышать 75%.

            Но если внутри черных ящиков находятся два запутанных кубита, и мы хитрым образом делаем измерения этих кубитов в зависимости от значения входных битов (правильным образом выбирая базис для измерения), а затем результат измерения выдаем как выход черных ящиков — в этом случае вероятность успеха опыта увеличивается до 85%.

            Такое явление нельзя объяснить с точки зрения теории локальных переменных, поскольку тут оказывается, что один ящик знает про то, что происходит в другом ящике, и они как бы согласуют свои действия. При этом информация не может быть передана от одного ящика к другому — на это просто нет времени.
            • 0
              На втором абзаце у меня затык — откуда взялась цифры 75%?

              «Если состояния двух запутанных частиц определены в момент разделения, то должно выполняться одно неравенство Белла. Если состояния двух запутанных частиц неопределены до измерения состояния одной из них, то должно выполняться другое неравенство» — как такое возможно? Как можно выяснить, определенно ли состояние, если его не измерять? Какая разница, когда состояние определилось — за 10 секунд до измерения или за 10^-100с, если для наблюдателя измерение покажет одно и то же?
              • +1
                Утверждение про 75% там как-то доказывается от противного, типа «предположим, что опыт будет успешен более, чем в 75% случаев», и из рассуждений приходят к противоречиям. Там ничего интересного)

                Насчет вашей цитаты — тут имеется ввиду, что одни неравенства Белла должны выполняться в случае, если теория скрытых переменных верна а квантовая механика ошибочна, а в противном случае выполняются другие неравенства. Тот пример, который я привел с вероятностями — это упрощенная формулировка идеи неравенств Белла.

                Т.е. фраза «Если состояния двух запутанных частиц определены в момент разделения» означает, что мы предполагаем, что вообще в природе все уже известно до разделения пары и никакого запутывания не существует — электроны уже договорились, у кого какой спин, до разделения, а потом они только показывают свой спин наблюдателю. Идея теоремы Белла в том, чтобы доказать, что это не так :)

                На самом деле вот что происходит: оба запутанных электрона определяются со своим состоянием только в тот момент, когда над каким-то из электроном произведут имерение. Причем то состояние, в котором окажется второй электрон, зависит от того, в каком состоянии мы обнаружим первый, и наоборот. А до измерения они находятся в общем состоянии, которое является суперпозиции состояний.

                Вообще, понять это безумие без математического аппарата по-моему невозможно. Наша интуиция не рассчитана на такой беспредел, а математика все стерпит) Если расписать это все в виде бра-кетов, волновых функций, базисов и операторов, все становится более-менее упорядочено. А представить это можно и не пытаться — бесполезно) Из той же википедии, цитата Файнмана:

                Думаю, я могу ответственно заявить, что никто не понимает квантовую механику. Если есть возможность, прекратите спрашивать себя „Да как же это возможно?“ — так как вас занесёт в тупик, из которого ещё никто не выбирался.
  • +2
    Первое пришедшее в голову возможное применение эффекта это моментальный обмен информацией с кем угодно, хоть с Марсом, хоть с соседней галактикой.
    • +6
      Сначала нужно обменяться запутанными частицами, а это все равно невозможно сделать быстрее скорости света. Для Марса прокатит, а для соседней галактики — уже нет.
      • +3
        Почему? А warp drive из последних новостей за который НАСА взялись? Все намного оптимистичнее )
        • +11
          Все гораздо оптимистичнее. Если создать двигатель который будет разгонять корабль до 0.9с за год, а потом тормозить корабль до нормальных скоростей за один год (~ ускорение равно 1g), то до альфы центавра(4 световых года) и обратно лететь 7.3 года по времени пилотов, вместо 8, и 12(если память не изменяет) по версии наблюдателей на земле. С другой стороны покрыть расстояние в 2.5 миллионов световых лет можно за 65 лет по версии пилотов, возвращаться не имеет смысла, т.к. на земле пройдет 5 миллионов лет. Это почти всем известные факты.
          Т.о. задача не быстро лететь, 0.9с «хватит всем»(ц), задача быстро разогнаться не погубив экипаж.
          Однако мне совершенно не понятно как будет выглядеть связь спутанными фотонами между наблюдателем на земле для которого время течет нормально, и между пилотом корабля летящего на скорости 0.9 скорости света. Мозг поломал себе весь уже. Возможно кто-то объяснит как это будет согласовываться

          • +1
            Предположу, что синхронизация запутанных квантов будет происходить по-прежнему мгновенно, а вот сама скорость воздействия на кванты будет относительной. То есть будет наблюдаться эффект наподобие ускоренного или замедленного воспроизведения.
            • 0
              Возможно, в 30м раз по допплеру или в 300м раз по другому эффекту? Тогда частоту сигнала нужно уменьшить в 300м раз или увеличить до 300ТГц. Я не в курсе, это достижимые наукой частоты?
              • 0
                300ТГц — это уже близко к частоте световых волн.
                Вообще если всё дело так обстоит, то конечно обработать информацию будет очень непросто.
                Допустим, на корабле будет всё ускоренным, нужен способ записать сумасшедшую плотность информации в единицу времени. А на Земле соответственно будет всё замедленным и придется крупицы информации собирать десятилетиями. Как вариант решения проблемы можно с Земли отсылать информацию с низкой частотой, типа 1 бит в секунду.
                • 0
                  вопрос еще в том, не нарушится ли связанность, при перемещении фотонов со скоростью, близкой к скорости света.
                  • 0
                    да и вообще насколько эта связь крепка
                  • 0
                    нет
                    • 0
                      Дополню свою мысль:
                      здесь прозвучало предположение о том, что они остаются связанными в n-м измерении, однако поскольку мы это измерение наблюдать не можем, мы не можем знать какие именно воздействия могут произойти на связь в этом измерении. Как-то так.
                      • 0
                        Я не возьмусь придумывать воздействия которых еще не было зарегистрировано.
                    • 0
                      а разве экспериментально проверялась связность на скоростях света?
                      • 0
                        кажется понял, вопрос неуместен.
                      • 0
                        Хм… по-моему фотоны по-жизни только на скоростях света и живут. И как-то остаются связными.
                  • +1
                    фотон — безмассовая частица, перемещается только со скоростью света, так что следует говорить о перемещении контейнера с фотоном, что никак не влияет на состояние фотона
                    • –3
                      про Черенковское излучение слышал?
                      • +1
                        Слышал. В чём связь?
                        • 0
                          Черенковское излучение «перемещается» со скоростью света, так как состоит из фотонов…
                          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • 0
              Вообще, если они так связаны будут, то искажения пространства-времени и влиять то не должны на передачу информации.
            • 0
              Проблема в том, что понятие одновременности в СТО уже не абсолютно. Что в одной системе одновременно, в другой уже не факт. С ограничением в скорость света тут всё хорошо согласуется. А вот мгновенность обмена информации вводит абсолютную одновременность. Хотя с другой стороны. Как мы должны узнать, что на другом конце определились с перебором и можно читать на нашем конце? Может тут парадокс и раскрывается.
              • 0
                Думал об этом. Пусть запутанная частициа принимает 2 равновероятных состояния. Мы с некоторой частотой проводим эксперемент, до тех пор пока не получим желаемый результат, либо не пройдет заданный отрезок времени. На том конце — мы раз в отрезок времени t производим считывание. Часы на обоих концах синхронизованы. Получается, чем выше частота эксперимента и отрезок времени тем выше вероятность передать верный бит информации, но при этом стопроцентная передача невозможна. Здесь, возможно когда-нибудь откроют очередное соотношение неопределенности вроде: скорость передачи информации *достоверность информации (вероятность) = const. Или: время кодирования информации+время передачи информации>=расстояние между объектами/скорость света. В итоге, скорее всего, мы мгновенно будем общаться по телефону с нептуном и слышать только шум. Если захотим получать сигнал через 5 минут, но уже с какими то признаками голоса. С трех-часовой задержкой — будет ясный сигнал с помехами. Если 4 часа задержки — будем получать идеальный сигнал без помех (что как раз соответствует скорости света до нептуна). Конечно, в этом случае, соотношение качество/время шифровки будет неясным образом зависеть от расстояния между объектами, но не удивлюсь, если так оно и окажется.
                • +2
                  С часами — не всё так просто. Мы можем лишь предполагать соотношение скоростей, поскольку скорость передвижения и наличие рядом массы — уже влияют на скорость «течения» времени.

                  По поводу синхронизации передачи — вполне можно договориться о «кодах» — протоколе со своеобразным пилот-тоном из длинной маловероятной последовательности бит и избыточностью данных для возможности восстановления битых битов, благо эта сфера совершенно не нова для человечества.
          • 0
            Если я правильно понимаю, то строго говоря время на земле не течет «нормально», т.к. пространство-время искривлено гравитационными силами. А значит, чтобы определить, влияет ли разница в «скорости» течения времени на возможность взаимодействия спутанных частиц и если в влияет, то каким образом, достаточно разместить одну половину спутанных частиц на земле, а другую выбросить на какую-нибудь дальнюю орбиту (а может даже и не дальнюю).
          • 0
            У вас не правильное восприятие времени. Время это не монотонно возрастающая функция, она просто следует из свойства времени.
            • 0
              Как раз «восприятие» времени органами чувств у меня нормальное. А вот с пониманием, того как в разных инерционных системах подопытные будут «воспринимать» передачу данных через квантовую телепортацию мне действительно не понятно. Разъясните?
          • +6
            Навеяло:
            " — Вот послушайте, — сказал Панин. — Я давно уже думаю об этом. Вот мы
            — звездолетчики, и мы уходим к UV Кита. Два парсека с половиной.
            — Два и четыре десятых, — сказал Кондратьев, глядя в стакан.
            — Летим, — продолжал Панин. — Долго летим. Пусть там даже есть
            планеты. Высаживаемся, исследуем, трали-вали семь пружин, как говорит
            мой дед.
            — Мой дед — эстет, — вставил Гургенидзе.
            — Потом мы долго летим назад. Мы старые и закоченевшие, и все
            перессорились. Во всяком случае, Сережка ни с кем не разговаривает. И нам
            уже под шестьдесят. А на Земле тем временем, спасибо Эйнштейну, прошло
            сто пятьдесят лет. Нас встречают какие-то очень моложавые граждане.
            Сначала все очень хорошо: музыка, цветочки и шашлыки. Но потом я хочу
            поехать в мою Вологду. И тут оказывается, что там не живут. Там, видите
            ли, музей.
            — Город-музей имени Бориса Панина, — сказал Малышев. — Сплошь
            мемориальные доски.
            — Да, — продолжал Панин. — Сплошь. В общем, жить в Вологде нельзя,
            зато — вам нравится это «зато»? — там сооружен памятник. Памятник мне. Я
            смотрю на самого себя и осведомляюсь, почему у меня рога. Ответа я не
            понимаю. Ясно только, что это не рога. Мне объясняют, что полтораста лет
            назад я носил такой шлем. «Нет, — говорю я, — не было у меня такого
            шлема». — «Ах как интересно! — говорит смотритель города-музея и начинает
            записывать. — Это, — говорит он, — надо немедленно сообщить в Центральное
            бюро Вечной Памяти». При словах «Вечная Память» у меня возникают нехорошие
            ассоциации. Но объяснить этого смотрителю я не в состоянии.
            — Понесло, — сказал Малышев. — Ближе к делу.
            — В общем, я начинаю понимать, что попал опять-таки в чужой мир. Мы
            докладываем результаты нашего перелета, но их встречают как-то странно.
            Эти результаты, видите ли, представляют узкоисторический интерес. Все это
            уже известно лет пятьдесят, потому что на UV Кита — мы, кажется, туда
            летали? — люди побывали после нас уже двадцать раз. И вообще, построили
            там три искусственные планеты размером в Землю. Они делают такие перелеты
            за два месяца, потому что, видите ли, обнаружили некое свойство
            пространства-времени, которого мы не понимаем и которое они называют,
            скажем, тирьямпампацией. В заключение нам показывают фильм «Новости
            дня», посвященный водружению нашего корабля в Археологический музей. Мы
            смотрим, слушаем..."
            «Почти такие же» А. и Б. Стругацкие 1960г.
            • 0
              Спасибо!
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • 0
      Надо только в соседнюю галактику коробку спутанных кубитов доставить, а так да.
    • +3
      Я такого даже у фантастов не находил, поживем увидим. Автору спасибо.
      • +1
        Ну как же, а чудо-стол в Mass Effect 2?
      • +1
        Орсон Скотт Кард — серия книг про Эндера Виггина. Там были анзиблы — устройства для мгновенной передачи информации с помощью связанных друг с другом «божественных частиц», находящихся в разных местах вселенной. Подробное объяснение можно найти во второй («Голос тех, кого нет») и последующих книгах серии.
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • 0
            Большое спасибо за книжки! :)
        • +1
          Если что, «ансибль» придумала Урсула Ле Гуин, лет этак за -дцать до Карда.
          В Left Hand of the Darkness 1969 года уже используется.
    • +4
      А еще моментальный обмен информацией с самонаводящимися зарядами, подводными лодками, боевыми роботами,… И никакая РЭБ не поможет, и глубины морские…
    • –3
      К сожалению, обмениваться информацией с помощью запутанных частиц быстрее света не получится, поскольку при коллапсе запутанного квантового состояния удаленный кубит принимает случайное значение. Это значение конечно согласовано с локальным кубитом, но с помощью этого нельзя передать информацию, поскольку мы не можем знать заранее значение локального и удаленного кубита. Постулат Эйнштейна остается — быстрее света информация не распространяется.
  • +51
    > до неузнаваемости изменят всю нашу жизнь

    Наконец-то люди из Австралии смогут играть в онлайн-шутеры со всем остальным миром :)
    • 0
      Вот тогда-то и придет пора OnLive. Все будут играть на смартфонах с 25G модемом внутри, в HalfLife 5.
      • +1
        Не льстите Valve, максимум HalfLife 4
    • 0
      Можно поставить один мегакомпьютер ака Мультивак и раздавать с него скрины в домашние терминалы не задумываясь о скорости трафика
  • +1
    Ну вот наконец и квантовая клонирующая телепортация с реальной передачей состояния частиц из точки А в точку Б, совершаемой без разрушения оригинала, если я правильно понял.
    • 0
      В том числе.
    • 0
      А зачем вам оригинал? Телепортация — это телепортация, а клонирование — это клонирование.

      Не могу вспомнить рассказ, где учёный представил человечеству клонирование как телепортацию, и оно пошло в эксплуатацию. Но однажды при сбое не был уничтожен оригинал. Говна закипели!
      • +1
        У Саймака в «Пересадочной станции», если не ошибаюсь, похоже было. С оригинала снималась «матрица», которая отправлялась в пункт назначения, а мертвое тело растворялось в кислоте.
      • 0
        В фильме «Иллюзионист» 2006-го года (имхонет) такая история была.
        Там попросили Теслу сделать телепорт, а он случайно дубрятор сделал.
        При демонстрации фокуса «мгновенного перемещения» одного уничтожать приходилось.
        • +2
          Вы перепутали фильм. Это было в фильме «Престиж», тоже 2006 года.
          • 0
            Прошу прощения :)
            На самом деле перепутал. Я их недавно друг за другом смотрел.
  • +3
    По-моему, пример с подглядыванием за котом абсолютно не корректен. Какое ж это слабое измерение. Надо как-то так: рядом помещаем текущую кошку, кот слышит запах кошки и мяукает, если жив. Ну или кусок рыбы. Но с кошкой как-то реалистичнее, по своему знаю.
    • +4
      Да, да. Кошки определенно обладают квантовой телепатией.
  • +38
    описание практических возможностей после теоретического вступления напомнило мне вот это:
    • +17
      Переводчик, не умеющий ставить «нн» в слове «пойманную», отвратителен.
      • +15
        • +2
          Объясните мне, почему слово «дечё» начинает искажаться, ползти вниз, а не обрывается страшной кракозяброй и уже имеющимся пятном кетчупа? что происходило по замыслу автора? Некто писал, его начали тащить вниз, но он упорно пытался дописать, а потом его стошнило на доску кетчупом?
          • +3
            Кто позвал зануду?
          • +1
            Было два выстрела… Второй контрольный в голову был сделан когда чувак еще только начал падать.
            • 0
              Крутой чувак. Он падал подстреленный, но продолжал писать
            • +1
              Второй выстрел был после Ё в слове «девчонки»
          • 0
            Очевивидно, первый выстрел был после слова «симпОтичная»
            • +1
              Или ещё до этого. Там тире пропущено.
      • +5
        Не говоря уже о том, что в русском языке не начинаются предложения с «почему это важно для нас».
        • –4
          Предложение: «Почему это важно для нас?»
          Что здесь не так? :)
          • 0
            Здесь и начинается, и заканчивается. :)
            • 0
              Ну так начинается же. :) А продолжить не проблема — «Почему это важно для нас, для них и для всех остальных, если <...>?»
              • 0
                Ну ты и зануда!
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    Вот бы клёво такую технологию мгновенной связи! Можно марсоходы на марс засылать и доступ к ним в реалтайме продавать, марсианские гоночки такие. И космическая индустрия сразу в верх пойдёт — развиваться будет!
  • +10
    Не особо понял мысли. «частичный коллапс» — это как?
    Что-то по тексту выглядит, что сначала измерили, вызвав коллапс, потом просто вернули систему в исходное состояние, уничтожив предыдущий эксперимент.
    На основании чего они считают, что квантовое состояние до измерения и после отмены измерения — это одно и то же состояние?
    Пока не проведен аналогичный опыт на запутанном состоянии двух и более частиц, то есть именно тот случай, когда можно сказать точно, что конкретно происходит, говорить что-либо рано.
    • 0
      Пойнт в том, что коллапс (редукция волновой функции) не может быть «мгновенным» и неделимым событием — это какой-то процесс, протекающий во времени. Соответственно, мы можем слабым измерением инициировать частичный коллапс (волновая функция начнет схлапываться), а потом развернуть процесс вспять (увеличить неопределённость до исходного уровня). При этом при инициировании коллапса мы можем измерить интересующую нас величину (точнее, измерением интересующей нас величины вызвать частичный коллапс).

      Я, правда, не очень великий специалист по квантовой механики, пересказываю как понял.
      • 0
        Не совсем. Волновая функция, это величина показывающая (в данном случае) вероятность нахождения частицы в определенной точке. Когда происходит коллапс, частица фиксируется, и вероятность становится 1. При частичном коллапсе мы избавляемся от некоторого числа вероятностей (они уходят в ноль), но точное положение частицы еще не устанавливается.
        • +4
          В некоторых интерпретациях коллапс вообще никогда не наступает, не бывает вероятностей == 1.
          Когда наблюдатель открывает коробку и видит, скажем, живого кота, то для него всё стало ясным; но для всех остальных наблюдателей кот всё ещё находится в состоянии «и жив и мёртв» и будет в нём находиться, пока они не получат сообщение от первого наблюдателя или сами лично не посмотрят на кота. Т.о. полная редукция волновой функции произойдёт лишь тогда, когда все наблюдатели во Вселенной удостоверятся, что кот жив, чего не произойдёт никогда :)
          Такие вот пироги с котятами.
          • +1
            Слоеные пироги. С котом внутри. Живым и мертвым.
          • 0
            Лишь для самого кота всё становится предельно ясно в тот момент, когда он слышит звук бьющегося стекла и вдыхает цианид. Получается, меняя текущее состояние на противоположное, а затем возвращая его обратно, мы получаем дохлого кота в любом случае.
            • 0
              А это, знаете ли, тоже очень тонкий вопрос — является ли кот наблюдателем.
              • 0
                Есть еще более интересный вопрос — является ли ученый наблюдателем, если мы с вами не являемся этим ученым)) См экмеримент про друга Вигнера.
              • 0
                Это, знаете ли, даже не вопрос. Кот наблюдателем не является. Но сдохнет в нашем случае гарантированно.
      • 0
        Собственно, вся идея как раз в том, что волновая функция коллапсирует мгновенно. Совсем мгновенно. И окончательно.
        Более того, коллапс — это всего лишь «костыль», который приняли, чтобы хоть как-то объяснить происходящее. Тут есть еще одна странная сущность, именуемая наблюдателем. Что это такое и почему оно оказывает столь разрушительный эффект на волновые функции, непонятно.
        Иной вариант трактовки, многомировая интерпретация, вообще не подразумевает коллапсов.
        • 0
          Копенгагенская интерпретация не оперирует терминами «частичный коллапс». Любое получение информации о состоянии квантового объекта, любым способом, вызывает коллапс волновой функции. Тут не вопрос, как это делается, это совершенно неважно.
          Опыт этих парней мне напоминает школьные объяснения этого явления тем, что «прибор воздействует на наблюдаемый объект, что вызывает изменения в нем». Критики не выдерживает ни разу. Электрон умеет интерферировать сам с собой(двущелевой опыт), показывая замечательную интерференционную картину. Но если на одной щели поставить детектор, который скажет, был тут электрон или нет, то мы не увидим интерференционную картину даже в случае, если детектор ничего не покажет. Очевидно, что в этом случае никакого взаимодействия квантовой системы — электрона — и наблюдателя не происходит. Однако волновая функция коллапсировала.
          • 0
            А «ничего не покажет» — это как? Электрон вообще не запускали или он прошел через другую щель?
            • 0
              Электрон был запущен, но детектор на одной из щелей показал, что через эту щель электрон не проходил. На другой щели детектора нет.
              • 0
                Вот интересно, что видят те, кто поставит детектор на обе щели?
                • 0
                  Видят, что электрон пролетает или через одну, или через другую щель, в строгом соответствии с расчетной вероятностью. Интерференция не наблюдается.
                  • 0
                    Неужто при наличии детекторов на обоих щелях, на экране получается две полоски, а не несколько затухающих?
                    • 0
                      Я лично не видел, но описание эксперимента говорит о том, что на экране получается одна точка — след попадания этого электрона.
                      • 0
                        С одним электроном мы и без детектора увидим лишь точку… все эти эксперименты ведь проводятся многократно, что б картину распределения наблюдать…
                        • 0
                          С одним электроном без детекторов на щелях — в том вся суть — мы видим интерференционную картину. Да, один электрон проходит через обе щели сразу. :)
                          • +1
                            Все верно, когда один электрон пролетает через щели, он интерферирует сам с собой, и это изменяет его траекторию.

                            www.hitachi.com/rd/research/em/doubleslit.html
                            • 0
                              «Всё» — не верно, по вашей ссылке от каждого отдельного электрона мы видим лишь точку, а не интерференционную картину. А вот распределение плотности точек после отлова множества электронов уже получается полосатым.

                              Неужто не было правдоподобных гипотез, объясняющих это распределение не через интерференцию волн? Пытался ли вообще кто-нибудь считать этот эксперимент по подробной, но чисто ньютоновской модели, с учётом точного распределения плотности поля в этих условиях, искажения поля от нити, и вообще причин распыления потока электронов по поверхности мишени?
                              • 0
                                Конечно! Если честно, я и не предполагал, что TheEternal говорит об интерфереционной картине от единичного электрона. От одного электрона полос нету, можно только наблюдать изменение траектории при открывании второй щели. Другими словами, электрон «знает», открыта только одна щель или обе сразу.

                                С ньютоновской точки зрения пробовали, ничего не получается. Нет возможности сформулировать устойчивую теорию в модели, где электрон представляется очень маленьким шариком.

                                Например, нельзя объяснить следующий факт. Если одна щель открыта, поток электронов летит в определенные точки экрана. Если открыть вторую щель, то в некоторых точках экрана (а именно между интерфереционными линиями) количество попадающих туда электронов уменьшится вместо того, чтобы увеличиться (мы же открыли вторую щель, теперь электронов прилетает в 2 раза больше).

                                Если тема интересна, советую послушать лекции Файнмана — этот чувак лучше всех объясняет физику. Все сразу становится просто и понятно. Вообще, надо бы его учебник перевести на русский и ввести в обязательную школьную программу.

                                Про эксперимент с щелями: www.youtube.com/watch?v=hUJfjRoxCbk

                                Лекции по QED: www.youtube.com/watch?v=LPDP_8X5Hug

                                Оба видео не требуют для понимания особых знаний физики и математики, они научно-популярные.
          • 0
            Копенгагенская интерпретация не оперирует терминами «частичный коллапс». Любое получение информации о состоянии квантового объекта, любым способом, вызывает коллапс волновой функции.


            Тогда шрёдингеровский кот невозможен, верно? Потому что сам-то он всегда знает, жив он или мёртв.
            • 0
              Копенгагенская интерпретация не дает ответа, когда именно происходит «коллапс кота» — в момент, когда мы открываем ящик или в момент, когда частица попадает(или не попадает) в детектор.
              Многомировая интерпретация мне в этом плане нравится больше, там все четко.
              • 0
                Да при чём тут мы вообще? Кот-то заведомо знает о результате раньше!
                • +1
                  Считать ли кота наблюдателем — вопрос номер один.
                  Считать ли, что «наблюдение за наблюдателем опыта» — это одно наблюдение или два.
                  Если мы не знаем, в каком состоянии кот — считать ли, что его волновая функция коллапсировала?
                  Мы ни при каких условиях не сможем различить две ситуации:
                  1. Волновая функция коллапсировала «внутри коробки» и кот «коллапсировал» как только атом распался(или не распался, не важно). Мы, когда открываем коробку видим ранее коллапсировавшую квантовую систему.
                  2. Волновая функция не коллапсировала «внутри коробки», кот находится в суперпозиции состояний до момента открытия коробки, после чего коллапсирует к одному из двух состояний.
                  Так что в зависимости от того, считаете Вы лично кота или нет за наблюдателя, можно придерживаться любого из двух вариантов.
                  Эти две ситуации неразделимы по принципиальным соображениям.
          • 0
            Интерференция одного электрона — это результат многократных запусков электронов. Суть опыта в том, что две щели облучают пучком электронов, и на экране появляются не 2 четкие полоски, а интерференционная картнинка из нескольких полосок.

            Если запускать электроны по-одному, то все равно будет интерференция. И если ставить детектор на одну из щелей, в случае одного электрона это ничем не отличается от пучка электронов.

    • 0
      Если я правильно понял оригинал статьи, то идея в следующем. При взаимодействии 2 квантовых объектов из волновые функции изменяется. Бывают такие взаимодействия, которые приводят к коллапсу — когда система переходит в одно из классических состояний спектра, а бывают такие взаимодействия, которые просто приводят к изменению суперпозиции — т.е. просто изменяются амплитуды вероятности состояний, которые составляют суперпозицию.

      Другими словами, не всякое измерение должно заканчиваться коллапсом. Это они и называют — легкое измерение. Последовательность эксперимента такая:

      1. Делаем легкое измерение
      2. Получаем в результате |0> с вероятностью p, и система переходит в какое-то новое квантовое состояние
      3. Меняем местами амплитуды состояний в суперпозиции (грубо говоря, 0 меняем на 1)
      4. Производим измерение повторно. Если результат так же |0>, то мы можем говорить, что система вернулась в исходное состояние, так как повторное измерение компенсировало то изменение, которое мы внесли в систему первым измерением
  • 0
    Про мгновенную передачу информации как-то непонятно. Мгновенно осуществляется передача состояния кубита — но на подбор необходимого состояния передатчика ведь очевидно нужно время.
    • 0
      Да, нужно, конечно. Но это время >> l/c.
      • 0
        << конечно имелось в виду.
      • +1
        Кстати, а как «принимающая» сторона узнает, в какой момент нужно считывать состояние кубитов, а когда не надо этого делать, т.к. идёт процесс «подбора» нужных состояний? Получается нужен какой-то способ синхронизации?
        • 0
          Если на этапе синхронизации известно, что каждые 100мс источник будет производить изменение состояния, то можно проверять через не кратные промежутки времени(150мс) в ожидании известного заранее изменения. Т.о. можно достичь синхронизации и в последствии, просто необходимо поддерживать соединение. После синхронизации можно увеличить частоту. Как в аналоговых модемах.
          • 0
            Для того, чтобы перестраховаться от случая «не успел установить кубит в нужное состояние за установленное время» можно добавить 1-2-3-4-n «калибровочных» кубитов, состояние которых будет считаться верным тогда и только тогда, когда они все будут в одном состоянии.
        • 0
          Ну, это технический вопрос. Использование «горсти» — запросто решит этот вопрос.
    • 0
      Это не важно. Важна возможность передавать информацию за констатное время, независимо от расстояния
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +3
    Мне кажется или вся эта концепция слабых исследований предполагает внешние воздействие на запутанную частицу для возврата ее в неопределенное состояние? Как бы запутанность разве не идет лесом при таком воздействии?
    • 0
      Не знаю :) Из смысла теории Джордана-Короткова — нет.
    • +1
      Вроде как эффективно происходит отмена измерения — т.е. так, как будто никакого измерения (и никакого воздействия) не было вовсе.
      • 0
        Ну в описании эксперимента «кубит получал магнитный импульс, который переводил его в строго противоположное состояние». Мне как-то сложно поверить, что это можно охарактеризовать «как будто никакого воздействия не было вовсе».

        Хотя я, конечно, не физик…
        • 0
          Я тоже не физик, но из оригинальных статей Короткова и Каца я понял именно это. Научпоп на мембране вроде говорит о том же.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • +1
          Ага.
  • 0
    кубит получал магнитный импульс, который переводил его в строго противоположное состояние

    В какое такое противоположное?
    2) стал перевод кубита в точно такое же состояние неопределённости, в котором он был до всех этих манипуляций

    Чтоб это проделать, нужны идеальные инструменты, которые могли бы абсолютно точно восстановить волновую функцию. Так что с каждой такой процедурой она будет все сильнее деградировать.
    • 0
      Противоположное состояние — там по ходу меняются местами амплитуды вероятности в суперпозиции у |0> и |1>
  • +5
    Не могу понять. Допустим, мы взяли кубит и путем слабых измерений получили ситуацию «скорее 1, чем 0» (ведь он еще не принял состояние «1», т.к. волновая функция не схлопнулась). Если мы теперь его измерим «точно», разве мы со 100% вероятностью получим состояние «1»? С другой стороны, если нас удовлетворяет состояние «скорее 1, чем 0», то как второй участник узнает, какое состояние принял его кубит — если он будет измерять его «слабо», то состояние, по той же самой идее, должно снова измениться (волновая функция из-за слабого измерения снова продолжит коллапсировать), а если «точно», то фукнция схлопнется, «канал связи» закроется, а то состояние «скорее 1, чем 0» точно перейдет в какое-то другое, но определенное.

    Ужс, короче. Как же хорошо, что я не пошел на физику… (>_<)
    • 0
      Тут идея не в том, чтобы узнать на 100% состояние кубита. Цель всей истории в том, чтобы понять, насколько он 1 или насколько он 0. Т.е. предложенный подход позволяет измерить вероятность того, что кубит 1 или 0, без прихлопывания вращающейся монетки.
  • 0
    Ну ты с помощью этих манипуляций сможешь увеличить свой шанс получить нужный тебе результат до той вероятности, после которой возврат в обратное состояние уже невозможен.

    Т.е. ты можешь слабо смотреть и потом откатывать эксперимент до тех пор, пока вероятность не достигнет (например) 95%. Хотя это, конечно, еще одна проблема для передачи информации. С вероятностью в 95% этот пакет информации уйдет, ага -))
    • +4
      Т.е. получим что-то типа UDP: ну не дошло 5% пакетов (или, в нашем случае «не угадалось») — ну и ладно?
      • 0
        Наверное -))
        Хотя мб можно будет информацию передавать с помощью волновой функции, а не с помощью состояния. Какая нам, в конце концов разница какое состояние у фотона, если мы его волновую функцию вычислить можем? Заодно можно будет в одном пакете не бит передать, а сразу больше градаций и повторно использовать 1 раз связанные частицы.
        • 0
          Думаю, можно использовать несколько отдельных каналов связи. И если, скажем, есть три канала, где у каждого вероятность 80%, что 1, то принимать это за 1. Ну или как то так.
      • +1
        Кот жив на 95% :)
    • 0
      Если я ничего не забыл, по ГОСТУ допускается не более 10% потерь в сети.
      • +2
        Ага, только вы циферки местами перепутали и запятую между ними забыли.
    • +3
      Ну, здесь как раз никаких проблем нет, все методы давно разработаны — помехоустойчивое кодирование, синхронизация источника и приёмника, избыточная информация для восстановления и т.п.
      Путём избыточного кодирования можно добиться любой наперёд заданной точности передачи информации.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +3
    У меня один знакомый так в цивилизацию играл — перед каждым ходом записывался и если что-то шло не так — перезапускал заново, пока его не устраивал результат. Теперь это будет реализовано в реальности…
    А вообще, мне кажется, очевидно, что все в мире — единство противоположностей.
    Мы одновременно умны и глупы, живы и мертвы, велики и малы.
    Просто видеть и осознавать можем что-то одно только, поэтому получая результат видим только одно состояние.
  • +1
    Те, кто хоть что-то читал о квантовой механике и квантовых вычислениях, сразу поймут бредовость выводов. Поскольку как утверждается, эффект был рассчитан теоретически, то в виду того, что в теории передача информации быстрее скорости света запрещена, то никак передачи информации быстрее скорости света получится не может. Точно так же не может быть квантовой телепортации без разрушения оригинала — этот факт строго доказывается из принципов квантовой механики.

    Так что не вижу никакой революции ни в квантовой механике, ни в теории квантовых вычислений. Судя по описанию, люди просто реализовали какое-то (необычное для обывателя) квантовое вычисление.

    Да и с обывательской точки зрения ничего особо необычного нет. Просто вы открываете ящик, замечаете что кот мертв и бросаете туда оживляющую пилюлю, которая срабатывает с вероятностью 50%. В результате вероятность жизни кота восстанавливается в исходное значение. Далее можно процесс повторить.
    • 0
      Вот да, имея оживляющие пилюли можно добиться того, что кот окажется жив. Но причем тут связанность двух котов — не понятно. Ну и в любом случае скорость передачи информации упрется в скорость передачи связанных частиц.
    • 0
      > Те, кто хоть что-то читал о квантовой механике и квантовых вычислениях, сразу поймут бредовость выводов.

      Вы знаете, честно говоря у меня нет желания аргументировать в таких формулировках.

      > Поскольку как утверждается, эффект был рассчитан теоретически, то в виду того, что в теории передача информации быстрее скорости света запрещена, то никак передачи информации быстрее скорости света получится не может.

      Мне непонятна логика этого аргумента. Если выводы разных теорий противоречат друг другу, это вовсе не означает неверность одной из них, а как раз подсказывает нам, в каком направлении двигаться к более фундаментальной теории. Так было с ньютоновской механикой и максвелловской электродинамикой; и так сейчас происходит с ОТО и квантовой механикой, которые до сих пор никак не могут «поженить», т.е. свести к одной теории.

      > Так что не вижу никакой революции ни в квантовой механике, ни в теории квантовых вычислений. Судя по описанию, люди просто реализовали какое-то (необычное для обывателя) квантовое вычисление.

      Ок, если вы не видите революции в том, что можно отменить результаты измерения и вернуть систему в то же неопределённое состояние, в котором она была до эксперимента — это ваша личная точка зрения. Я с ней категорически не согласен.

      > Да и с обывательской точки зрения ничего особо необычного нет. Просто вы открываете ящик, замечаете что кот мертв и бросаете туда оживляющую пилюлю, которая срабатывает с вероятностью 50%. В результате вероятность жизни кота восстанавливается в исходное значение. Далее можно процесс повторить.

      Я надеюсь, что к моей старости такие пилюли изобретут, я вот как обыватель страсть как заинтересован в таких пилюлях.
      • +1
        Статья основана на основных принципах квантовой механики (запутанность и измерения). Поскольку они выполняются в модели где ограничена скорость передачи информации, то из них нельзя вывести ее неограниченность. Подобные рассуждения позволяют мгновенно отсекать 90% бреда, который пишут люди не разбирающиеся в предмете (или который сам приходит в голову).
        • 0
          Ок, напишите свой, правильный, пост.
          • +1
            У вас все нормально, кроме выводов. Статья не поможет передавать информацию быстрее скорости света и не приведет ни к какой революции в квантовой механике (а потому, я думаю, научное сообщество совершенно спокойно относится к этой статье).
            • +1
              Как мне кажется здесь не происходит передачи информации быстрее скорости света, не совсем точна формулировка. Просто, опять же, как мне кажется, на этих скоростях взаимодействия луч света в среде прошел бы расстояние за то же время меньшее в пространстве Минковского, в котором мы с вами имеем удовольствие существовать и наблюдать все эти фееричные вбросы воспаленного разума. Какова эта разница — мне не известно.
              Мы информацию получаем не быстрее по скорости света, а раньше по времени.
              С другой стороны, эффект квантовой телепортации назван так, потому как для наблюдателей эти процессы протекают быстрее чем луч света прошел бы это расстояние. Теория струн подразумевает многомерность пространства, когда остальные пространства свернуты в струны, никто не мешает спутанным фотонам пользоваться любым из этих пространств, и ничто не мешает проекции этого пространства быть точкой.
              Мы наблюдаем квантовый эффект, остается только предполагать, как с точки зрения квантовой механики объяснить те или иные эффекты.
              • 0
                Это не имеет ничего общего с действительностью.
        • 0
          Так, я, видимо, чего-то не понимаю.
          Насколько я понял из статьи — обнаружено, что можно вернуть частицы в запутанное состояние, воздействуя только на одну из них.
          Информацию передаем так: решаем, 0 или 1 мы хотим передать. Измеряем состояние одной из запутанной пары частиц, если оно оказалось соответствующим нужному биту — радуемся, иначе возвращаем в запутанное состояние и повторяем эксперимент. С вероятностью 0.75 за не более чем две попытки мы получим нужный результат.
          • –1
            Вы доказали, что неверна либо статья, либо ваше ее понимание, либо ваши рассуждения, либо то, что они приводят к противоречию (либо несколько из предыдущих пунктов). Если изучите квантовую механику, узнаете что именно.
            • +2
              Я не умею работать с квантовой механикой кроме как полностью формально (моя интуиция тут работать отказывается). Конечно, можно расписать всё строго, и понять, где ошибка в рассуждении «на пальцах». Но вроде бы формат хабра вполне располагает к заданию таких вопросов — чтобы кто-то, разбирающийся лучше и для кого понимание происходящего не является проблемой, указал, где ошибка, тоже на пальцах.
              Разумеется, умным людям может оказаться лень это делать, и тогда мне придется разбираться самому.
              • +1
                Расписать все строго — лучший способ понять где ошибка. Ниже есть мой пост где я написал, что происходит в эксперименте из статьи на уровне формул. На пальцах я отмечу только 2 пункта:
                1. Восстановление в исходное состояние происходит с некоторой вероятностью меньшей 1.
                2. Если есть квантовая система, то для частицы в ней есть некоторый инвариант, который не изменяется пока что-нибудь не провзаимодействует с этой частицей (предполагаем что частица находится в устойчивом положении и сама по себе не эволюционирует). Т.е. если у нас есть две запутанные частицы, то что бы мы не делали с одной из них, пока мы не трогаем вторую, ее инвариант не изменится. Этот инвариант называется матрицей плотности. У запутанной частицы и частицы находящейся в определенном состоянии эти матрицы разные, а потому запутанную частицу нельзя перевести в конкретное состояние без воздействия на нее.
                • 0
                  Спасибо. Теперь я понял, что неправильно понял статью. Буду разбираться.
        • 0
          Квантмех. вообще к константе С отношения и не имеет. А та же ОТО не запрещает существования «кротовых норм»(хотя и непонятно, как и из чего их делать).
          В таком случае я бы не брался утверждать невозможность этого.
          • –1
            Не имеет значения, что существуют теории, где есть превышение скорости света. В моих рассуждениях используется лишь то, что существуют теории, где нет превышения скорости света.

            Впрочем, я начинаю замечать, что понимание подобных рассуждений почему-то большинству людей не доступно.
            • 0
              Я вас прекрасно понимаю.
              Недавно на хабре как раз был пост про новую теорию для двигателя Акульбере.
              Против такой экзотики ОТО не возражает ведь.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
        • 0
          А теперь проделайте то же самое с системой из двух частиц в состоянии |0,0> + |1,1>, имея доступ только к первой частице.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
            • 0
              Да, проглядел статью еще раз — не очень понятно, применимо ли это для случая системы. Надо вчитываться, но в первом часу вчитываться в квантовую механику — это страшно.
        • 0
          Я тоже в начале так думал, но в статье восстанавливается квантовое состояние, которое изначально не известно.
          • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Это не мешает любителям строить рассуждения в теории X, получая результаты которые X противоречат. Неверность таких рассуждений доказывается строго математически и не имеет отношения к абсолютной истинности физической теории X.
      • +2
        В какой из научных теорий, согласующихся со всеми известными фактами, передача информации быстрее скорости света разрешена?
        • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
          • +1
            Физика, в отличие от математики, работает прежде всего с экспериментальными данными. Теории и гипотезы в физике лишь дают объяснение имеющемуся набору экспериментальных фактов. Кроме того, научная гипотеза обязательно должна обладать предсказательной силой — т.е. она должна предсказывать некие новые, ранее неизвестные результаты ранее не проводившихся экспериментов. Это, помимо практической ценности, даёт очень хороший инструмент для _проверки_ гипотезы.

            Так вот, на данный момент СТО, ОТО и Стандартная модель/квантовая теория поля — это самые проверенные экспериментами теории. И все они утверждают, что никакая информация не может распространяться быстрее скорости света. Квантовая механика же, на которую вы ссылаетесь, рассматривает только нерелятивистские явления, и _ничего_ не может сказать о наличии или отсутствии предельных скоростей передачи информации. Что касается туннельного эффекта в квантовой механике, то в нём тоже невозможна передача информации со сверхсветовой скоростью — равно как и при квантовой телепортации.

            Другое дело, что и ОТО и Стандартная модель — это очевидно не окончательные теории (хотя бы потому, что они не сводятся одна к другой). И некая более общая теория обязательно будет. Но эта более общая теория не _опровергнет_ ОТО и Стандартную модель, а _расширит_ их, как СТО не опровергла, а расширила ньютоновскую механику.
        • 0
          Я бы развернул вопрос в другую сторону — ни одна общепринятая научная теория в данный момент не даёт какой-либо более глубокой трактовки принципа причинности (а именно он запрещает передачу информации со скоростью быстрее световой), более глубокой чем «причинность существует».

          Это, в свою очередь, означает, что, поняв смысл причинности, мы можем сконструировать более глубокую теорию, которая разрешает — или не разрешает — обмен информацией между причинно несвязанными областями пространства-времени.
          • +1
            оп-па. я прям даже не знаю с чего начать.
            может, с термодинамики? как там насчет энтропии?
  • +3
    Мне другое не понятно. Ну подобрали мы тут состояние кубита, но как другая сторона узнает, что мы его уже подобрали?
    • 0
      По другому кубиту?
      • 0
        Тогда проблема сводится к вопросу о курице и яйце.
        Выше, правда уже объяснили, возможный способ. Как бы только не оказалось, что время подбора пропорционально расстоянию между запутанными частицами. :-)
    • 0
      по телефону созвонятся )
    • 0
      Будут вскрывать по одному кубиту строго раз в 100 мс.
      Эти вопросы давно проработаны теорией информации и кодирования.
      • 0
        тогда не понятно какой кубит они вскрыли в последние 100 мс
  • 0
    Как это соотносится с принципом причинности?
    • 0
      Кто бы знал :)
    • 0
      А пёс кот его знает!
  • +4
    Собственно прочитал статью. Вычисление очень простое. У нас есть бит в состоянии a*|0>+b*|1>. У нас есть измерение, которое в случае состояния |1> срабатывает с некоторой вероятностью. Т.е. бит |1> переходит в c_1*|1,0>+c_2*|1,1>, где второй бит — результат измерения, |c_1|^2+|c_2|^2=1. Cоответственно если мы получили результат 0, то кубит перешел c точностью до константы в состояние a*|0>+b*c_1*|1>. Теперь мы хотим обратить это измерение. Переставляем биты |0> и |1>, получаем b*c_1*|0>+a*|1>. Потом снова проводим такое же измерение. Если снова получили результат 0, то кубит перешел с точностью до константы в стояние b*c_1*|0>+a*c_1*|1>. Поскольку множитель ни на что не влияет, то это состояние b*|0>+a*|1>. Осталось еще раз переставить биты и получится исходное состояние. Но если же во второй раз мы получили результат 1, то кубит перейдет в состояние a*с_2*|1>, что эквивалентно |1>. В этот момент мы можем только развести руками и сказать «Упс, не получилось. Тащите следующего кота».
    • 0
      Кажется, не все так гладко. Например, в состоянии a*|0>+b*c_1*|1> сумма |a|^2+|b * c_1|^2 не даст едеиницу.
      • 0
        Поэтому я пишу «с точностью до константы». Чтобы получить настоящее состояние, нужно поделить на эту сумму.
        • 0
          Точнее на корень из этой суммы.
          • 0
            Мне кажется, этого нельзя делать. Потому что a и b * c_1 — это настоящие вероятности разных измерений 0 и 1 на том этапе эксперимента, которые не надо дополнительно нормировать. И если их квадраты модулей в сумме не равны единице, то где-то есть ошибка, например, какой-то исход эксперимента не учитывается.
            • 0
              Так у нас после измерения может получиться либо 0, либо 1. Вероятность нуля |a|^2+|b*c_1|^2, вероятность единицы — |b*c_2|^2. Если мы хотим дальше рассматривать только случай нуля, то нужно нормировать на его вероятность.
  • +1
    Вот в такие моменты я жалею что я программист а не ученый.
  • +1
    Это ведь делает бессмысленными все эксперименты по текущей квантовой криптографии, основанной на передаче ключа фотонами. Больше никакого: «если кто-то попытается прочитать ваш ключ, он автоматически разрушится». Или я чего-то не понимаю?
    • 0
      у квантовой криптографии были проблемы и раньше
    • 0
      Вообще, подобный эксперимент был проведён ещё раньше. Ищите на мембране, я ссылку не дам ибо непомню название статьи.
  • +1
    Теория, в которой есть понятие обратимого измерения, заслуживает названия The Unfuckable Theory. (В честь того, что можно обратить вроде бы необратимое, а также потому что это очень круто.)
  • +1
    Объясните невежде, а как вообще можно поймать фотон? Я так понимаю без движения со скоростью света он существовать не может, т.е. для проведения экспериментов (как например описанных в ru.wikipedia.org/wiki/Квантовая_запутанность) нужно поймать пару запутанных фотонов в одной точке и каким-то образом доставить их в разные места, чтобы проводить дальнейшие измерения? Уже есть приборы для ловли фотонов? :)
    • 0
      В статье же описан эксперимент, что в нем не понятно?
      • +1
        Да, есть описания, в котором говорится что разнесли пару фотонов. Но там не написано (или я слепой), как они их разнесли. Пинцетом взяли и разнесли? :)
        • 0
          Они разнесли датчики. А фотоны запустили в нужном направлении. Это если очень грубо говорить.
  • 0
    Представил себе «половинки фотонов»… в кобобке… Много думал…
    • +7
      а на что кобобка похожа?)
      • +4
        Маленький ящик для кубитов… Тряхнешь а кубиты в ней — «ко-ко-ко»… Использовалась индейскими шаманами для мгновенной передачи информации в астрале…
  • +1
    Мне одному показалось, что здесь есть логическая ошибка?
    В эксперименте измеряли состояние системы «слабым измерением» — это равносильно сканированию «слабым зондом», т.е. мы все равно вносим изменения в систему, и если нам результат не нравится, мы посылаем второй «зонд», который подтолкнет систему в обратном направлении. Т.е. на лицо то же самое измерение и взаимодействие, но в меньшей степени.

    В аналогии это выглядит, как если бы мы приоткрыли коробку, увидели там мертвого кота, сунули туда дефибрилятор, стукнули кота током и закрыли коробку, потом открыли, опять увидели кота мертвы, опять дефибрилятор… и так, пока, открыв коробку, мы не увидим кота живым…
    Но ведь это не изначальное состояние, это… максимум «близкое» к начальному…
    Я что-то путаю?
    • 0
      Тут больше подходит термин не «увидели», а «услышали» кота. И косвенное наблюдение. И кот не «напуган».
      • 0
        Да, Вы правы, по аналогии «услышать» больше подходит по смыслу.
  • +1
    > По смыслу теории Короткова-Джордана, мы можем отменить результаты любого эксперимента (пока, правда, с оговоркой «квантового»), если он нас не устраивает, и попробовать ещё раз — да вообще, сколько угодно раз, пока не получим приемлемый результат.

    Что, появится возможность реализовать save/load?
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Сказал SelenIT2 и так и не поведал как выглядит эксперимент:))
  • 0
    Наконецто. Давно читал статью в вики но не думал что буду читать о реализации.
  • 0
    Спасибо за статью, но я совсем не понял принцип квантовой запутанности. Как, глядя на кота в коробке 1, можно понять состояние кота в коробке 2? Какой природный механизм их синхронизирует? Как они связаны? Или в них заложен некий алгоритм, а-ля если а = 1, то б = 3, если а = 5, то б = 2 и т.д., который можно просчитать?
    • 0
      природный механизм квантовой запутанности(связанности) объяснить на данный момент можно также и как происхождение массы — то есть никак, почему тела притягиваются никому неизвестно — но известно что они притягиваются, почему фотоны могут быть связанными и менять своё состояние одновременно, никому не известно, но эксперимент Алана Аспекта подтвердил это ещё в 1982 году.
  • +2
    Позвольте немного оспорить и охладить «радостные» надежды:)

    Коротков и Джордан, на сколько я знаю, пока не проводили эксперименты со связанными частицами. А это значит, что сценарий развития событий может быть примерно таким: при каждом слабом измерении происходит частичное коллапсирование всех связанных части, а при воздействии на одну из них вполне вероятно, что она перестает быть связанной со всеми остальными, а это значит, что при последующем получении «правильного» результата при изменении состояния данной частицы у других частиц не произойдет коллапса. То есть как нельзя было передать информацию с помощью квантовой запутанности, так и нельзя будет после применения слабого измерения и возвращения к исходному состоянию.

    И вот еще какая мысль: как именно определяется, что кубит действительно вернулся к исходному состоянию? Для этого надо было знать что было и что стало.
  • –1
    >Хотя коллапс спутанных частиц происходит моментально, передача информации, как считалось до недавнего времени, >таким образом невозможна, т.к. Анна не имеет возможности повлиять на выбор состояния своим фотоном.
    Это вы сами придумали? Ещё Алан Аспект в 1982 году экспериментально доказывая квантовую нелокальность выбирал (определял) ось поляризации связанных фотонов, то есть измерял нужный ему параметр одного фотона и тем самым задавал значение связанному с ним фотону, и это изменённое значение фиксировали датчики — на расстоянии и за время, исключающее возможность передачи сигнала локально ( время прохождения света между двумя фотонами — значительно превышало время фиксации результата). Моментальная передача информации не возможна совершенно по другим причинам. Обратитесь к теореме Белла.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        В том то и дело что квантовая нелокальность никак не связана с передачей информации — и именно потому что её нельзя использовать для передачи информации, (по крайней мере на данный момент не понятно как это делать) — но сам эффект квантовой нелокальности вызывает желание попробовать использовать его для моментальной передачи информации — о чём явно сказал автор статьи.
  • 0
    А можно ли считать передачу информации таким образом мновенной? Ведь нам, собственно, придется тратить время на повторение эксперимента заранее неизвестное число раз. Зависит ли вероятность получения нужного результат от расстояния между связанными частицами?
    • 0
      Вероятность — не зависит.
      За 10 попыток (занимающих фиксированное конечное время) мы передадим бит правильно с вероятностью 1-1/1024. А дальше — коды, исправляющие ошибки.
  • –2
    Мне тоже не понятно, как вы будете передавать информацию?

    Допустим я каждые 100мс подбрасываю монету. Мой знакомый на другом конце вселенной в эти же интервалы проверяет результат в своей «запутанной» монетке. Эти результаты каждый раз идентичны.
    НО!!! Сам результат выпадания ОРЛА или РЕШКИ совершенно случаен и я не могу на него повлиять.

    Внимание вопрос: как мне передать сообщение Решка — Решка — Орел — Решка?
    • 0
      Статью не читай @ комменты пиши.
  • 0
    Ничего не понял. Т.е. теперь телепортация возможна и для этого не надо передавать информацию о факте измерения по отдельному каналу?
  • 0
    Кстати аналогичную штуку я пытался придумать год назад.
    И тоже в терминологии котов Шрёдингера: www.xamep.com/2011/07/31/konechnost-vsego/

    Суть примерно такая — у нас есть N=100500 (например) снимков мертвого кота в коробке. И 100500 снимков кота живого.
    Делаем новый эксперимент. Фотографируем коробку с котом, но сами не смотрим на снимок. Снимок перемешиваем с имеющимися. В результате любой случайный снимок из смешанного набора будет коррелировать с состоянием кота.

    Но, если количество изначальных снимков N больше чем 1 / квант_вероятности, то состояние кота от этого одного снимка не зафиксируется. И поинт состоит в том, что состояние кота не зафиксируется даже если проделать процесс съемки и подмешивания снимка ~N раз.
    • 0
      Волновой функции абсолютно все равно посмотрели мы на снимок или нет, главное что камера провзаимодействовала с коробкой не квантовым образом.
      • 0
        Ну собственно и сам кот отнюдь не квант.
        Камера и снимок лишь продолжают состояние кота, которое, в свою очередь, продолжает состояние кванта.

        Речь о том, что если вероятность достоверного наблюдения очень маленькая, меньше «кванта вероятности», но, тем не менее, не нулевая, то состояние кота не будет запутано с наблюдаемым вообще никогда.
        • 0
          Ящик с котом в данном случае это квантовая система изолированная от окружения. Наблюдение в КМ это не «кто-то посмотрел», а измерение макроскопическим прибором, в данном случае камерой. Не важно узнали мы что-то при измерении или нет, важно в том что была возможность узнать. Так что если фотографию смешали с другими, выкинули, сожгли — без разницы, тк волновая функция сколлапсировала в момент измерения.
          • 0
            Таки нет. Смешивание это обязательное последствие измерения в условиях обозначенного эксперимента. Без всяких промежуточных узнаваний. Иначе измерение конечно смысла не имеет.

            Суть не в смешивании, а в снижении вероятности достоверного измерения до малой величины — больше 0, но меньше «кванта вероятности».
          • 0
            Даже не так — представте что и камера и стопка из N смешиваемых снимков находятся внутри ящика. И наружу вылезет только один случайный снимок. Который с вероятностью 1/N отражает состояние кота.

            Так вот если 1/N меньше «кванта вероятности», то состояние кота и изображение на снимке не будет связаны вообще никогда. Корреляция будет абсолютный 0, а не порядка 1/N.
            • 0
              Вот есть какие-то статьи, в которых выводится этот факт — теоретически, экспериментально, как угодно? Что-то, подтверждающее, что эта теория не высосана Вами из пальца, а имеет под собой существенное основание?
              • 0
                Разумеется нет. Мне котов жалко. Сколько их придется перебить пока до N доберемся?
                • 0
                  Т.е. всё же эту теорию придумали Вы. Тогда ставлю шоколадку против одной дольки, что она неверна.
                  • 0
                    Ну да. Придумал. Там весь сайт посвящен ее придумыванию. Вот ниже я про это откоментил habrahabr.ru/post/153293/#comment_5221691

                    Спор принят, ждем когда найдется экспериментатор не любящий котиков.
                    • 0
                      Глянул сайт. Это философия (которую я всеми швабрами души ненавижу, поэтому комментировать не буду), но никак не физика.
                      Ничего общего с действительно научной статьей, о которой написан топик (верны ли сделанные в ней выводы или нет — отдельный вопрос) Ваша теория не имеет.
                      • 0
                        Не совсем философия. Просто попытка абстрагирования и построения простенькой модельки на эмпирических наблюдениях. Попытка хоть как-то объяснить кажущийся бардак там, где его быть не должно. Но и до науки конечно там далеко.
                        • 0
                          Ну, с бардаком в социологии, ИМХО, не справятся вплоть до полного объяснения работы мозга.
                          И, на мой взгляд, привлечение имеющих строгий смысл терминов квантовой физики к такому напальцевому объяснению не связанных с ними явлений не очень осмысленно. Ибо основная задача любой теории — давать предсказания, а такие аналогии предсказательную силу не увеличивают.
                          • 0
                            Немножко не та социлогия. Интересно было не поведение индивидуумов, а та общественная формация, которая над ними выстраивается.

                            Ибо утверждение что «оно само так выстраивается» не устраивало мою параною. Пришлось придумывать кем и зачем оно так строится. И вроде как в изложенном на сайте виде оно более спокойно в голове живет. Но, судя по непопулярности сайтика, это видение скорее субъективно.
                            • 0
                              Ну, законы поведения этой «общественной формации» есть следствие законов поведения отдельных индивидуумов. Работа системы описывается работой отдельных частей и их взаимодействия.

                              Само по себе объяснение ничего не стоит — объяснить можно всё, что угодно, кучей разных способов. Теория должна быть простой (да-да, квантовая физика — это очень простая теория:D), фальсифицируемой и обладать предсказательной силой.
                              • 0
                                В том то и тонкость, что индивидуумы, образующие формацию ведут себя так, как будто имеют некие внешние, внесистемные стимулы. И совсем случайными эти флуктации считать не хочется. Скорее речь о том самом «кванте вероятности» на грани равновесного выбора, где вместо случайности начинает проявляться некая фундаментальная сила. И, так как традиционно богом считать эту силу не хотелось, пришлось придумать откуда она берется.
                                • 0
                                  Да ниоткуда не берется. Почему нельзя считать, что всё объясняется взаимодействием индивидуумов? Мозг — это очень, очень сложная система.
                                  Естть вполне научные теории, объясняющие многие кажущиеся очень странными эффекты. Да, полной теории еще нет — но совершенно неочевидно, что проблемы в ее построении качественные, а не количественные.
                                  И что плохого в случайности? Законы общества есть следствие законов квантовой физики, которые существенно вероятностны.
                                  • 0
                                    Тут вопрос мировоззрения наверно. Я понимаю людей, которые верят в закономерности привносимые богами. Ибо тоже вижу закономерности, которые не в силах объяснить наблюдаемыми до их возникновения причинами (после — пожалуйста — тысячи вариантов объяснения, но ни одного достоверного до события). И не хочу вмешивать в это богов, поэтому и попытался, пусть не научно, придумать как и зачем такое провидение проявляется вокруг нас.

                                    Ну и показалось интересным что понятие «кванта вероятности», придуманное в ходе объяснения социальных феноменов, оказалось очень изоморфно физическому «weak measurment» (вплоть до опытов с котами). Собственно поэтому и написал комментарий.
                                    • 0
                                      Не оказывается оно изоморфным. Это две никак не связанные вещи из разных классов: одна научна, другая — нет. Попытки формализации Вашего понятия легко приводят к противоречию, что показано ниже.

                                      Что же касается закономерностей — их вполне может объяснить эволюционная теория. Пример такого объяснения есть у Докинза, «Бог как иллюзия» (да, книга сильно антирелигиозная — но научная сторона от этого слабее не становится).
                                      Кстати, интуитивное представление о времени, которое Вы используете, тоже неверно. Вообще, устройство мира противоречит нашей интуиции. С этим надо смириться, и вместо непригодного в данном случае аппарата «здравого смысла» использовать работающий аппарат формализма.
            • +1
              Чтобы перемешать нужен случайный процесс и снимки должны быть абсолютно идентичными, что невозможно. Непонятно зачем такие сложности, когда можно проще:

              Вместо 1 атома, в ящике с котом N атомов. Когда любой из них распадается, ящик испускает фотон, но ампула будет разбита только если распался первый атом. С каждым зарегистрированным фотоном кот для нас становится «чуть-чуть мертвее» (и происходит коллапс функции по отношению к оператору «число распавшихся атомов»). Совершенно очевидно что после N фотонов кот 100% мертв. Кванта вероятности нет.
              • 0
                Угу.
                Продолжение эксперимента после N-1 это просто убийство кота.
                Но и после распада N-2 атомов вероятность события «кот умер» уже не 1/N, а почти 1 будет.

                Тут речь о другом — произошло событие в нашем физическом мире. И мы измеряем его результат с некой достоверностью. А не совершаем событие с некой вероятностью, как Вы предлагаете.
                • 0
                  Хорошо, ставим в ящике кроме кота еще и часы, определяющие, в какой момент умер кот. После получения N фотонов из ящика кот будет мертв, и часы зафиксируют момент смерти. Но по Вашей теории для каждого момента вероятность того, что часы остановятся на нем, равна нулю.
                  • 0
                    Ну тогда и Ахилес никогда не догонит черепаху.
                    Тут эксперимент нужен видимо.
                    • 0
                      Ахилес догонит черепаху как раз из-за непрерывности пространства и времени)
                      Или, возможно, из-за дискретности, если время можно квантовать — тогда мы не сможем бесконечно делить отрезки.
                      Результат такого эксперимента с часами, думаю, очевиден. В Вашей теории он получается другим. Вывод — …
                      • 0
                        Я не оспариваю результат эксперимента на Ваших условиях. Я лишь говорю о том что он не является серией «слабых измерений» одного квантового события, а является просто все более вероятным последовательным убийством кота.
                        • 0
                          Это демонстрирует неверность не теории «слабых измерений», а Вашего утверждения о возможности квантовать вероятность.
                          • 0
                            По условиям эксперимента вероятность смерти кота=1. Но не факт что мы вообще получим N фотонов из ящика в нашем несовершенном физическом мире. За любой интервал времени количество фотонов будет лишь стремиться к N. В пределе. И сложно сказать как и на что тут влияет предельный переход (сорри если терминологию путаю, математику не видел давно).
                            • 0
                              N конечно. У нас просто вылетают фотоны один за другим. Никакие предельные переходы тут не нужны.
                              • 0
                                Мы просто допускаем существование атомов со 100% вероятностью распада в заданный интервал. И с этим допущением строим модель убийства кота со 100% вероятностью. Сложновато будет от этого допущения избавиться переходя к реальной физике.
                                • 0
                                  Не допускаем. Мы проводим эксперимент до тех пор, пока не получим все N фотонов.
                                  • 0
                                    А если время получения N фотонов окажется несколько больше времени тепловой смерти всей вселенной (включая кота, часы и даже наблюдателя, что делает наблюдение невозможным). Всетаки это real world и он отличается от модели. Возможно вероятность критического нарастания энтропии до завершения эксперимента окажется некоторой функцией того самого искомого «кванта вероятности».
                                    • 0
                                      Вероятность того, что в течении часа все N фотонов вылетят, отличны от нуля. Что, согласно Вашей теории, мы увидим на часах в этом случае?
                                      • 0
                                        Не факт что отличная от 0 вероятность вылетания всех фотонов больше «кванта вероятности». А вот что происходит при вероятностях соизмеримых с «квантом вероятности» лишь предстоит узнать в ходе экспериметнов. Я в своей статейке лишь полагаю что там будет некий парадокс.
                                        • 0
                                          Можно подобрать параметры эксперимента таким образом, что она будет больше 99%.
                                          И «парадокс» в результате эксперимента нельзя. В данном случае мы можем получить какие-то показания на часах, кота-зомби, уничтожение Вселенной — но в любом случае некоторый конкретный результат.
                                          Квантовая физика утверждает, что мы получим совершенно конкретный результат — а именно время, соответствующее вылету одного из фотонов, равновероятно для каждого фотона.
                                          Какой результат эксперимента получится по Вашей теории?

                                          На всякий случай, кратко опишу ход эксперимента еще раз.
                                          Пусть «квант вероятности» равен X. Кладем в ящик с котом N > 1/X пронумерованных атомов. Делаем устройство, которое при распаде каждого атома выпускает из ящика фотон. Делаем устройство, которое при распаде первого атома выпускает газ и убивает кота. Кладем в ящик часы, фиксирующие момент смерти кота.
                                          Параметры эксперимента подбираем так, чтобы с вероятностью 99% произошли оба события: между двумя последовательными распадами прошло не меньше микросекунды (чтобы они не склеились), а за время нашего наблюдения успели распасться все атомы.
                                          • 0
                                            Это точно имеет смысл в физическом мире?
                                            Думаю мы лишь получим некое множество {Х}, удовлетворяющих условиям эксмеримента, но не охватывающее все множество действительных чисел. Причем рамки могут оказаться очень узкими.
                                            • 0
                                              Конечно, имеет. Вполне можно зафиксировать распад одного атома.
                                              Какое еще множество? Какие рамки? Вы о чем?

                                              Вы сомневаетесь в теоретической осуществимости такого эксперимента? Если нет — то скажите, каков будет его результат согласно Вашей теории?
                                              • 0
                                                В результате мы получим множество значений X, для которых возможно осуществление эксперимента, дающего показания на часах с вероятностью 99%.

                                                И дополнительное множество значений X, для которых эксперимент физически не осуществим, (вероятность завершения эксперимента и получения показаний на часах меньше 99%).
                                                • 0
                                                  Мы не получим какое-то множество. Если мы проведем этот эксперимент, то мы получим (с вероятностью 99%) какое-то (случайное) значение на часах. Как будет устроено распределение этих значений в успешно завершившихся экспериментах?
                                                  • 0
                                                    равномерно. для тех Х, для которых эксперимент возможен
                                                    • 0
                                                      Насколько я Вас понял, X — «квант вероятности» — есть некоторая фундаментальная мировая константа. И эксперимент поставлен так, что равномерное распределение даст вероятность каждого исхода меньше X. Что, по Вашему утверждению, означает строго нулевую вероятность.
                                                      • 0
                                                        Не факт что проведение эксперимента (достижиние вероятности 99%) возможно при значениях X в некоторой окрестности мировой константы.

                                                        Ибо он заведомо охватывает не все множество возможных значений X.
                                                        • 0
                                                          Так например N это количество атомов.
                                                          Оно физически не может превосходить количества_атомов_во_вселенной.
                                                          То есть для X < 1 / количество_атомов_во_вселенной эксперимент невозможен.
                                                          Ну и т.п.
                                                          • 0
                                                            Туплю. Можно проще.
                                                            Возьмем просто K атомов, и запишем, в каком порядке они распадаются. С вероятностью 99% получили одну из K! перестановок, все перестановки равновероятны. Тут заодно и рост быстрее линейного.
                                                            Если же Вы скажете, что «квант вероятности» достаточно мал, чтобы возникающие эффекты можно было заметить — поздравляю, Вы придумали очередную бессмысленную нефальсифицируемую теорию. Подарите ее философам, они такое любят.

                                                            И Вы немногим раньше предлагали эксперимент с пачкой фотографий… Где Вы собрались брать фотографий больше, чем частиц во Вселенной?)
                                                            • 0
                                                              В эксперименте с фотографиями можно подмешивать фотографию события к двум разным «фоновым» фотографиям. Потом выбирать из них случайную. И делать так N раз.

                                                              В результате получим убывание вероятности с ростом N не в арифметической, а в геометрической прогрессии.

                                                              То есть, как минимум, вероятности меньше 1 / количество_атомов_во_вселенной вполне достижимы (при условии оценки велечины количества_атомов_во_вселенной).
                                                              • 0
                                                                Не понял, вероятность чего Вы считаете. Впрочем, неважно. В эксперименте с перестановками вероятность каждой перестановки равна 1/K!, что убывает быстрее любой экспоненты. Т.е. там достижимы даже меньшие значения.
                                                                При этом получается, что, согласно Вашей «теории» вероятность каждой конкретной перестановки будет равна нулю. Перестановок конечно, вероятность каждой равна нулю — значит, и вероятность хоть какой-то равна нулю. Что, очевидно, абсурдно.
                                                                • 0
                                                                  Тут мы опять упремся в количество итераций эксперимента, которые успеем совершить до тепловой смерти вселенной.

                                                                  Значит можно успеть зафиксировать только конечное количество перестановок, достигнутых в ходе серии экспериментов. И при достаточно больших К некоторые варианты перестановок никогда не смогут быть зафиксированы наблюдателем. Вероятность перебора перестановок будет 0. (в реальной вселенной с неубывающей энтропией).
                                                                  • 0
                                                                    Так. Объясните строго, что именно Вы считаете в эксперименте с фотографиями.
                                                                    • 0
                                                                      Да это просто пример. Не факт что я готов настаивать на фальсифицируемости гипотезы «кванта вероятности» в ходе этого эксперимента.

                                                                      Я лишь интуитивно предполагаю что гипотеза «кванта вероятности» может быть подтверждена или опровергнута в каком-либо эксперименте.

                                                                      Возможно ее нельзя подтвердить или опровергнуть, а можно лишь дать верхнюю оценку величине «кванта вероятности», дальше которой невозможны экспериментальные изыскания в реальной вселенной.
                                                                      • 0
                                                                        Любая минимально разумная формулировка тут окажется либо принципиально непроверяемой, либо легко опровергаемой мысленным экспериментом.
                                                                        • 0
                                                                          Любая — это тоже гипотеза. И ее доказательство не видится тривиальным.
                                                                          • 0
                                                                            Более того, поскольку разумность — это неформальный критерий, то гипотеза ненаучна. Может быть кому-то покажется разумным сформулировать эту гипотезу как «масса бозона Хиггса заключена в пределах от A до B».
                                                                            Поэтому я и прошу Вас четко описать эксперимент, в котором, по Вашему методу, проявится отличие. Тогда я смогу описать равноосуществимый эксперимент, который покажет противоречивость Вашей теории.
                • 0
                  Как раз квантовая механика до измерения это и есть «что-то произошло с какой-то вероятностью».

                  Предлагаю придумать реалистичную модель «измерения с некоторой достоверностью» и тогда можно обсудить почему нет кванта вероятности.

                  Магический фотоаппарат делающий идентичные снимки без даты и перемешивающий их случайно не катит, потому что такого не бывает. Мысленный эксперимент это не «придумываем что хотим», он должен быть в принципе возможен и понятен без дополнительных объяснений (как работает магический фотоаппарат например).
                  • –1
                    Да вариантов масса. Например:
                    Берем две запутанных частицы.
                    Измеряем состояние обеих с достоверностью 1 / N.
                    Записываем результаты недостоверного измерения в табличку.
                    Повторяем эксперимент К раз (чтобы обеспечить статистическую значимость и повторимость).
                    Смотрим корреляцию. Если она > 0, то понижаем достоверность измерения в 2 раза.
                    И так до исчезновения корреляции. Или пока не надоест.
                    • 0
                      «Измеряем состояние обеих с достоверностью 1 / N» такого понятия в квантовой механике нет, следовательно и говорить не о чем.
    • 0
      А есть какие-нибудь строгие научные статьи, в которых говорится о «кванте вероятности»? Интуитивно это понятие кажется весьма странным.
      • 0
        я пробовал искать — не находил ни ни русских, ни английских.
        но понятие «кванта вероятности» очень удобное.
        похоже оно скорее есть чем нет.
        хотя это и не научное обоснование.
        • 0
          Классическая механика в квантовом случае — тоже очень удобный аппарат. И теория флогистона — тоже. Но, к сожалению, они неверны.
          Утверждение о существовании «кванта вероятности» требует существенно более серьезного обоснования, чем «удобство».
          • 0
            Тут проблема в том, что «квант вероятности» потребовался мне для объяснения не физико-математических сущностей, а социальных процессов.
            А объяснения социальных процессов штука жутко ненаучная. Поэтому понятие интуитивно. Но скорее всего имеет место быть, о чем намекают и экспериметы, о которых говорит топикстартер.
            • +1
              Интуитивные понятия в квантовой физике работают очень и очень хреново.
  • 0
    Почему-то в статьях про кота умалчивается, разбита ли бутылка с ядом, когда мы подсматриваем за ним или нет.
    • 0
      Потому, что яд — всего лишь инструмент убийства. Бутылка разбита — кот мертв. Не разбита — жив. Таковы правила воображаемой квантовой системы.
    • 0
      Меня больше смущает — не умалчивается ли что кот сам является наблюдателем:)
  • <